氰氟草酯对水稻田禾本科杂草防除机理初探

陈永年　张彦明　李景杰　朴仁哲

摘要：本研究以水稻田禾本科杂草稗草、马唐为研究对象，对不同生长期的防除效果、ACCase酶活性、电解质漏出进行分析，初步探讨了氰氟草酯防除水稻田禾本科杂草机理。结果表明：氰氟草酯处理对水稻的不同生长时期均为安全，对稗草和马唐的不同生长时期均有较好的防除效果，水稻的ACCase酶活性在不同浓度下无显著差异，稗草和马唐的ACCase酶活性在0.1μM浓度处理下与对照有差异，处理浓度越高差异越显著，在1μM和100μM的处理浓度下稗草和马唐的电解质前3小时迅速上升。

关键词：氰氟草酯；水稻；杂草；防除

中图分类号： S451.2 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.02.027

氰氟草酯是美国陶氏益农公司近年来开发的芳氧基苯氧基丙酸类除草剂，是我国近年来主要推广的水稻田杂草防除的除草剂之一。在国内外应用相当广泛，在除草剂市场中占了很大份额。国内外学者从不同方面对氰氟草酯进行了大量的研究。研究表明氰氟草酯对小麦田和水稻田，3叶期的稗草有很好的防除效果，并且剂量少，对作物安全性高。也有研究表明，氰氟草酯虽然具有杀草谱广泛、防效高等优点，对稗草和千金子效果较好，但对阔叶杂草无效，并且在与其他药剂混配时往往有拮抗作用，不利于药效的发挥。

因此，本研究以不同生长时期的水田禾本科杂草稗草和马唐为研究对象，通过测定水稻、稗草和马唐株高、干重、GR50、ACCase酶活性、电解质等指标，旨在初步探讨氰氟草酯对水稻田禾本科杂草防除机理，为氰氟草酯合理利用提供理论基础。

1材料与方法

1.1供试材料

供试材料：水稻、稗草和马唐，延边大学农学院提供。

供试药剂：氰氟草酯原剂（98%）和5% EC， 美国陶氏公司提供。

1.2 供试方法

1.2.1 氰氟草酯的生物鉴定 本试验在玻璃温室内采用盆栽实验，光照时间（昼14小时， 28℃， 夜10小时，25℃），在花盆内（直径17厘米，高14厘米）播种已发芽的水稻、稗草和马唐种子，当植株分别生长至3～4叶、5～6叶、7～8叶时，用除草剂处理，处理浓度为200、 300、300、 400、 500g a.i./ha，处理后21天，测株高和干重。采用完全随机区设计，重复5次。

1.2.2 氰氟草酯对ACCase酶活性的影响 取植物的叶片（3～4叶），液氮研磨，加提取液（按1∶2重量比）再研磨，过滤；4℃，27000×克离心0.5小时，取上清液，加等量的10%硫酸铵反应0.5小时；4℃，27000×克条件下离心0.5小时，取上清液，加等量的40%硫酸铵反应0.5小时；同样条件下离心，溶解沉淀物，用Sephadex G-25柱进行脱盐。蛋白质定量分析采用Lowery的方法。各样品配置成蛋白质浓度为300μg/100μl。提取的各样品中各加20mM Tricine-KOH，10mM KCl， 5mM ATP， 2mM MgCl2（pH 8.3 NaOH），150mM NaH14CO3（1μCi/μmol） 50μl，35℃水浴3分钟，再分别加0.1、 1、10、100μM浓度除草剂10μl，最后加乙酰辅酶A 20μl，开始反应，35℃水浴10分钟，加11.6N HCl 50μl终止反应。滤纸上点滴此溶液，60℃干燥箱里烘干。样品进行氧化，放射能用LSC测定。

1.2.3 氰氟草酯对电解质漏出的影响 在玻璃温室内培养的植物生长至4叶期时，取第3叶，切成4×4毫米大小，称取一定量后分别倒入装有加入10毫升 浓度为0. 0001M（1% 的蔗糖溶液）的氰氟草酯溶液（pH 6.5）的试管中，处理除草剂浓度为0、 0.1、 100μM。处理的试管放置在光照培养箱中，处理3、 6、 9、 12、 24小时后，测电导率。

2结果与分析

2.1 氰氟草酯处理对水稻和禾本科杂草生长的影响

氰氟草酯处理第21天时测定株高和干重。结果表明：3～4叶期处理对水稻株高和干重有轻微的抑制作用，5～6叶期和7～8叶期处理对水稻株高无抑制作用；但稗草和马唐在3～4叶期，浓度为200克/公顷处理下，株高和干重有严重的抑制现象，与对照相比差异极显著并且浓度越高差异越显著，5～6和7～8叶期不同浓度处理下表现出相似的趋势。说明氰氟草酯对水田禾本科杂草有很好的防除作用。（见表1）。

2.2氰氟草酯处理GR50对水稻田禾本科杂草的影响

由表2可知，氰氟草酯GR50值（抑制植物生长50%的除草剂浓度）对不同生长期水稻、稗草和马唐的影响。结果表明：水稻不同生长时期的GR50值均大于500克/公顷，表明水稻在不同时期的不同浓度下氰氟草酯处理均为安全；稗草和马唐的GR50值在3～4叶期为66.4和72.2克/公顷，5～6叶期时GR50值为133.9和98.2克/公顷，7～8叶期时GR50值为 183.7和224.6克/公顷，表明随着杂草的生长GR50值也相应增高。

2.3 氰氟草酯处理对水稻田禾本科杂草ACCase酶活性的影响

氰氟草酯处理对水稻、稗草和马唐ACCase酶活性的影响见表3。结果表明：水稻的ACCase酶活性在不同氰氟草酯浓度处理下与对照相比均无显著差异；禾本科杂草稗草和马唐的ACCase酶活性在0.1μM浓度处理下与对照相比有显著差异，尤其是稗草差异极显著，而且氰氟草酯处理浓度越高，ACCase酶活性抑制作用越明显与对照相比差异越显著。表明氰氟草酯处理对水稻具有很高的安全性；对水稻田禾本科杂草有很好的防除效果，主要原因是氰氟草酯处理抑制稗草和马唐中的乙酰辅酶A转化丙二酰辅酶A过程中的ACCase酶活性，从而达到防除的作用。

2.4 氰氟草酯处理对电解质漏出的影响endprint

100μM浓度的氰氟草酯处理3、 6、 9、 12、 24小时时水稻、稗草和马唐的电解质漏出影响（见图1）。结果表明：在1μM氰氟草酯处理，水稻3～12小时的电解质，无明显变化，24小时有缓慢的上升趋势，稗草和马唐的电解质前3小时迅速上升，随着处理时间的增加，电解质呈现明显上升的趋势，并且马唐上升的趋势显著；在100μM处理下，水稻的电解质3小时无变化，但马唐和稗草的电解质迅速上升，处理24小时时水稻的电解质仅为17.1μS/cm，但稗草和马唐的电解质分别为27.6和78.0μS/cm。说明马唐的原生质膜已被完全破坏，2种处理浓度下，水稻的电解质最低，稗草的电解质较高，马唐的电解质最高，说明除草剂氰氟草酯抑制稗草和马唐的原生质膜的主成分脂肪酸合成，原生质膜被破坏，细胞的电解质漏出导致植株死亡。

3 结论

氰氟草酯处理对水稻的不同生长时期均为安全，对稗草和马唐的不同生长时期均有较好的防除效果。

氰氟草酯处理对水稻的ACCase酶活性在不同浓度下无显著差异；对稗草和马唐的ACCase酶活性在0.1μM浓度处理下与对照有差异，在1μM浓度处理下与对照比差异极显著。

氰氟草酯在1μM浓度处理下水稻的电解质漏出无明显变化，稗草和马唐的电解质前3小时迅速上升；在100μM处理下，24小时时水稻、稗草和马唐的电解质分别为17.1μS/cm、27.6和78.0μS/cm。

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作者简介：陈永年，本科学历，公主岭市十屋镇农业技术推广站，助理农艺师，研究方向：农作物栽培。endprint